专利名称：一种便携式电子血压计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种血压测量装置，具体的说，是涉及一种便携式的血压测量装置。
背景技术：
现有的便携式血压测量装置基本上都是基于示波法的测量原理，即采用充气袖套来阻断上臂动脉血流，由于心搏的血液动力学作用，在气袖压力上将重叠与心搏同步的压力波动，即脉搏波，现有技术中进行示波法血压测量，就是根据脉搏波振幅与气袖压力之间的关系来估计血压的，因此导致的直接问题就是测量不准确。
发明内容为了解决背景技术提出的现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种便携式电子血压计，该种便携式电子血压计能够直接测量出动脉平均压，可以排除操作者主观因素的影响，亦不受环境噪音的干扰，具有测量准确的特点。本实用新型的技术方案是该种便携式电子血压计，包括电源、带有充、放气控制阀的袖套以及配套的气泵，其中，所述便携式电子血压计还包括MCU数据采集和处理单元、 液晶显示屏以及一个采用MP)(5050GP CASE 867B-04型半导体气体压力传感器的压力检测单元，所述压力检测单元位于所述袖套的夹层内；此外，还包括一个30赫兹的二阶巴特沃斯低通滤波电路和一个0. 5赫兹带通滤波电路，所述低通滤波电路用来滤除来自于所述压力检测单元输出信号中的高频干扰，所述带通滤波电路用来滤除静压力以获得人体脉搏波信号；所述MCU数据采集和处理单元采用ATmegaUS芯片，分别接收来自于低通滤波电路和带通滤波电路输出的模拟信号，在内置程序的计算处理后，向所述液晶显示屏输出人体脉搏显示信号。此外，可以设定所述袖套的充、放气控制阀为电磁阀，由所述MCU数据采集和处理单元的数字信号输出端向其输出控制信号，以控制所述袖套的充放气。本实用新型具有如下有益效果由于采取上述方案，由压力传感器提取出的血压波信号易于为单片机处理，且内置的计算程序可以按照如下方式计算取脉搏震荡波振幅最大处对应的袖带压力为平均压，在袖套放气过程中，同时检测袖套和脉搏波信号，当检测到幅值时，此时袖套内的压力即为人体的平均压，因此本种检测装置能较为准确的测量出平均压。
图1是本实用新型的组成示意图。图2是本实用新型中压力检测单元的电气原理图。图3是本实用新型中对由压力检测单元输出的信号进行处理的原理框图。图4是本实用新型中二阶巴特沃斯低通滤波器的电气原理图。[0011]图5是本实用新型中二阶带通滤波器的电气原理图。图6是本实用新型中液晶显示屏电路的电气原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明由图1所示，该种便携式电子血压计，包括带有充、放气控制阀的袖套以及配套的气泵。此外，所述便携式电子血压计还包括MCU数据采集和处理单元、液晶显示屏以及一个采用MP)(5050GP CASE 867B-04型半导体气体压力传感器的压力检测单元，所述压力检测单元位于所述袖套的夹层内，此外，还包括一个30赫兹的二阶巴特沃斯低通滤波电路和一个 0. 5赫兹带通滤波电路的，所述低通滤波电路用来滤除来自于所述压力检测单元输出信号中的高频干扰，所述带通滤波电路用来滤除静压力以获得人体脉搏波信号；所述MCU数据采集和处理单元采用ATmegaUS芯片，分别接收来自于低通滤波电路和带通滤波电路输出的模拟信号，在内置程序的计算处理后，向所述液晶显示屏输出人体脉搏显示信号。下面对上述组成单元的确定逐一作出详细说明本设计的MCU数据采集和处理单元选用AI^megal^，基于AVR RISC结构的8位低功耗CMOS微处理器。由于其先进的指令集以及单周期指令执行时间，ATmegaUS的数据吞吐率高达1 MIPS/MHz。压力检测单元选用Motorola公司生产的MP)(5050-GP气压力传感器。气体压力传感器采用MP)(5050GP CASE 867B-04型半导体气体压力传感器。其内部含有温度补偿电路， 温度补偿区间超过-40°C 125°C，并且内含两级放大电路及输出转换电路，输出高水平的模拟信号无需再进行处理即可与A/D转换器相连，线性度好，使用方便。它可将0 50Ka 的压力转化成0 4. 7V的电压，完全满足电子血压计的设计需要。从传感器Pim输出的信号为袖套放气过程中袖套的静压力、脉搏波及各种干扰信号的混合信号。其中静压力信号幅值较大，脉搏波信号微弱，如图2所示，为压力检测电路原理图。从气体压力传感器出来的模拟信号为静压力、脉搏波及各种干扰信号的混合信号。示波法需要波形质量较好的袖套放气过程的静压力和脉搏波单独的两路信号，为了得到有用的信号，必须使用信号处理电路对相关信号进行提取。袖套放气过程中静压力信号可以看作直流信号，人体的脉搏波是由主频为1 3HZ和频率小于30Hz的各次谐波组成， 99%的能量集中在频率小于IOHz的频率范围内。这就要设计滤波器将这两路信号分离，得到原始的脉搏波和静压力信号，而脉搏波信号的幅值很小，需要对脉搏波信号进行放大的调理后，以便于信号的采集。本方案采用30Hz的低通滤波器和0. 5Hz的带通滤波器，以便将干扰信号滤除，将两种有用的信号分离出来。对信号的过滤单元选用二阶巴特沃斯低通滤波器，如图4所示， 为二阶巴特沃斯低通滤波器的电气原理图，传感器检测到的信号经过低通滤波器后得到袖带的静压力信号和微弱的脉搏信号，因为静压力信号比脉搏信号大得很多，此时可认为该压力信号为静压力信号，经过电压跟随器后送给处理器进行后续处理。所以本电路只要设计一个30Hz的低通滤波电路就可将静压力信号和脉搏波信号提取出来。考虑到信号的幅值，设计滤波器的通带放大倍数Kf均为1。图5是本实用新型中二阶带通滤波器的电气原理图。[0020]显示部分选用了深圳维杰等有限公司生产的MS12864R汉字图形点阵液晶显示模块，考虑到ATmegaUS的引脚和功能的分配，MS12864显示电路设计如图6所示。基本方案中采用手动充放气，并且实时采样袖套内的压力值，当袖套充气达到所设定的阈值时采用LCD显示，告知操作者此时充气完毕；然后调节阀门以合适的速度放气， 并且在放气过程中尽量不要改变阀门的开度。考虑到阀门开启的瞬间，脉搏波会有一个大约2s的脉冲干扰，所以采用延时的方法避过此干扰，然后进行AD采样，否则采样处理后的值会变得很不准确。而在放气结束控制上采用程序控制，采样脉搏波的峰值的个数到达规定的值时，此时判定放气结束，即可进行数据的处理和显示结果。在以上方案基础上，可以进行如下改进将所述袖套的充、放气控制阀改为电磁阀，由所述MCU数据采集和处理单元的数字信号输出端向其输出控制信号，以控制所述袖套的充放气。这样就可以更进一步实现自动测压。应用本方案后，本系统和PC及通讯以后，能够将单次测量放气过程中两路信号实时地绘制到一张图中，真正反映了示波法的原理，并且能够将采集到的数据进行处理，最后以一人机界面的形式直观显示。
权利要求1.一种便携式电子血压计，包括电源、带有充、放气控制阀的袖套以及配套的气泵，其特征在于所述便携式电子血压计还包括MCU数据采集和处理单元、液晶显示屏以及一个采用MP)(5050GP CASE 867B-04型半导体气体压力传感器的压力检测单元，所述压力检测单元位于所述袖套的夹层内；此外，还包括一个30赫兹的二阶巴特沃斯低通滤波电路和一个 0. 5赫兹带通滤波电路，所述低通滤波电路用来滤除来自于所述压力检测单元输出信号中的高频干扰，所述带通滤波电路用来滤除静压力以获得人体脉搏波信号；所述MCU数据采集和处理单元采用ATmegaUS芯片，分别接收来自于低通滤波电路和带通滤波电路输出的模拟信号，在内置程序的计算处理后，向所述液晶显示屏输出人体脉搏显示信号。
2.根据权利要求1所述的一种便携式电子血压计，其特征在于所述袖套的充、放气控制阀为电磁阀，由所述MCU数据采集和处理单元的数字信号输出端向其输出控制信号，以控制所述袖套的充放气。
专利摘要一种便携式电子血压计。主要解决现有便携式血压计测量不够准确的问题。其特征在于便携式电子血压计还包括MCU数据采集和处理单元、液晶显示屏以及一个压力检测单元，压力检测单元位于所述袖套的夹层内；还包括30赫兹二阶巴特沃斯低通滤波电路和0.5赫兹带通滤波电路，低通滤波电路用来滤除来自于所述压力检测单元输出信号中的高频干扰，带通滤波电路用来滤除静压力以获得人体脉搏波信号；MCU数据采集和处理单元分别接收来自于低通滤波电路和带通滤波电路输出的模拟信号，在内置程序的计算处理后，向液晶显示屏输出人体脉搏显示信号。该种便携式电子血压计能够直接测量出动脉平均压，亦不受环境噪音的干扰，具有测量准确的特点。
文档编号A61B5/0225GK201958880SQ20112005594
公开日2011年9月7日 申请日期2011年3月6日 优先权日2011年3月6日
发明者刘斌, 刘继承, 孙燚, 李卓, 高丙坤 申请人:东北石油大学